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PH計任何溶液的酸堿度都可以用氫離子濃度來表示。由于水本身具有電離作用，當22℃時每升純水含有10-7克的[H+]，而氫的原子量和原子價都是1，所以每升純水含有l0-7克當量的[H+]，由于純水中的[H+]是由于水分子本身離解產生，即：H2O=H++OH-純水呈中性，即兩種離子濃度相等，[H+]=[OH-]，其乘積為定溫常數，稱為離子積K水。K水=[H+][OH-]=10-7*10-7=10-14上式適用于任何酸堿性溶液，即任何種水溶液，其中[H+][OH-]積都等于10-14。7。
如果有過量的氫離子，則pH值小于7，溶液呈酸性；反之，氫氧根離子過量，則溶液呈堿性。pH值隨著所溶解的物質的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響，例如在某種水溶液中[H+]=10-3，則[OH-]必然為10-11，因此對于任何種水溶液，只要知道[H+]，則[OH-]就很容易求得，通常用氫離子濃度的常用對數的負值來定義pH，表示為：pH=-lg[H+]，因此中性溶液的pH值等于。同時還嚴重影響活性污泥生化作用，即影響處理效果，污水的pH值般控制在6.5——7之間。
pH值通常用電位法測量，常用個恒定電位的參比電和測量電組成個原電池，原電池電動勢的大小取決于氫離子的濃度，，同時玻璃球內外的溶液和電球泡內壁的水化層產生電位差，玻璃電內部充有pH值固定的緩沖溶液，引出電浸人內溶液中形成半電池，也取決于溶液的酸堿度。型沉人式pH計。該儀表測量電采用特殊的對pH反應靈敏的玻璃電，它具有測量精度高、抗干擾性好等特點。當它浸人被測溶液時，被測溶液中氫離子與電球泡表面水化層中的氫離子平衡與甘汞電中浸人在飽和氯化鉀溶液中形成的半電池同時引人轉換器進行測量。工業pH計值不同，對應產生的電位也不樣，通過變送器將其轉換成標準4-20mA輸出。
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